课件43张PPT。第1节 化学键与化学反应
第1课时
化学键与化学反应中的物质变化[目标导航] 1.了解化学键的定义。2.了解共价键和离子键的定义及形成过程。3.了解化学反应变化的实质，学会从微观角度认识化学反应。一、化学键
化学键与物质变化
(1)化学键的概念：_____原子间的_____相互作用称为化学键。
(2)化学键的分类：化学键包括_____键、_____键等。
(3)化学反应中物质变化的实质：__________断裂和__________形成。相邻 强共价 离子 旧化学键 新化学键 【议一议】
1．任何物质内部都存在化学键吗？
答案 不一定，如稀有气体元素的原子都具有稳定的电子层结构，所以稀有气体元素的原子间不存在化学键。
2．存在化学键的物质一定是化合物吗？
答案 不一定。存在化学键的物质可能是单质，也可能是化合物。3．有化学键的断裂或形成就一定是化学反应吗？举例说明。
答案 不一定，化学反应物质变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。只有化学键的断裂，没有化学键的形成不是化学变化；只有化学键的形成，没有化学键的断裂也不是化学变化。如NaCl溶于水发生电离：NaCl===Na＋＋Cl－，NaCl中的离子键发生断裂，但没有新化学键的形成，因此不属于化学变化。二、化学键的类型
1．共价键
(1)形成过程
如HCl分子的形成过程如图：①H原子需获得_____个电子达到稳定结构，Cl原子需获得_____个电子达到稳定结构。
②H原子和Cl原子各提供_____个电子组成_____共用电子，使两原子最外电子层都达到__________并产生强烈的相互作用，从而形成了HCl分子。
(2)概念：______间通过__________形成的化学键。1111对 稳定结构 原子 共用电子 (3)构成微粒：_____。
(4)成键元素：一般情况下，________元素原子间形成共价键。
(5)共价键的存在
①除稀有气体外的分子内存在共价键；
②有些由原子构成的物质，如碳原子通过________直接形成金刚石。原子 非金属 共价键 2．离子键
(1)形成过程
如NaCl的形成过程如图：①Cl原子获得1个电子达到8电子稳定结构而形成_____，Na原子失去1个电子达到8电子稳定结构而形成_____。
②Na原子最外层的一个电子转移到Cl原子最外层上，形成带正电荷的_____和带负电荷的_____，带相反电荷的两种离子通过__________形成稳定的化合物。
(2)概念：阴、阳离子之间通过__________形成的化学键。
(3)构成微粒：________________。
(4)成键元素：一般情况下，__________元素原子与____________元素原子间易形成离子键。Cl－ Na＋ Na＋ Cl－ 静电作用 静电作用 阴离子和阳离子 活泼金属 活泼非金属 【议一议】
1．离子键的实质是静电作用，形成离子键的静电作用指的只是阴、阳离子间的静电吸引吗？
答案 形成离子键的静电作用包括阴、阳离子之间的静电吸引，也包括电子和电子、原子核和原子核之间存在的静电排斥作用，当静电吸引与静电排斥作用达到平衡时，便形成离子键。2．哪些元素的原子间一般形成共价键？哪些元素的原子间一般形成离子键？
答案 一般情况下，活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子间易形成离子键，如第ⅠA族、第ⅡA族中的金属元素与第ⅥA族、第ⅦA族中的非金属元素化合时易形成离子键。非金属元素原子间形成共价键。3．由金属元素和非金属元素形成的化学键一定是离子键吗？
答案 不一定，活泼金属与活泼非金属能形成离子键，如NaF、NaCl、KI等；有些金属元素与非金属元素形成的化合物内却是共价键，如AlCl3中存在的是共价键，而不是离子键。
4．仅由非金属元素组成的化合物中一定不含离子键吗？
答案 不一定，如NH4NO3等铵盐中NH与NO之间以离子键结合。三、化学键与化合物类型及物质性质的关系
1．离子化合物与共价化合物离子 共价 离子 共价 共价 离子 阴、阳离子 原子 离子 共价 不导电 溶于水 不导电 2.化学键与物质性质的关系
(1)对物质物理性质的影响
①金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，是因为破坏其中的_____键时需消耗很多的能量。
②NaCl等部分离子化合物熔化时破坏其中的_____键，需要消耗较多的能量，所以NaCl熔点较高。
(2)对化学性质的影响
N2分子中有很强的_____键，故在通常状况下，N2很稳定；H2S、HI等分子中的_____键较弱，故它们受热时易分解。共价 离子 共价 共价 【议一议】
1．离子化合物中只含有离子键吗？共价化合物中只含有共价键吗？
答案 离子化合物中可能只含有离子键，也可能既含有离子键，又含有共价键。共价化合物中只含有共价键，不可能含有离子键。2．含有共价键的化合物一定是共价化合物吗？
答案 不一定。只含共价键的化合物一定是共价化合物，含有共价键的化合物也可能是离子化合物，如NaOH是既含有离子键，又含有共价键的离子化合物。
3．仅由非金属元素构成的化合物一定是共价化合物吗？金属元素与非金属元素化合一定形成离子化合物吗？
答案 不一定，如NH4NO3等铵盐中NH与NO之间以离子键结合，所以铵盐属于离子化合物。不一定，如AlCl3等少数由金属元素与非金属元素形成的化合物是共价化合物。一、化学键及其类型
1．化学键的含义
化学键概念中的关键字：“相邻”“原子间”“强相互作用” 少任何一个都不完整、不严密。
(1)化学键是“原子”间的相互作用。这里所说的原子是广义上的原子，既包括中性原子，也包括带电原子或原子团(即离子)。(2)化学键是“相邻”原子间的相互作用。化学键不是“任何”原子间的相互作用，如水分子中的化学键只是指水分子内氢原子与氧原子之间的相互作用(相互作用强)，而不是水分子内两个氢原子之间的相互作用(相互作用弱)。
(3)化学键是相邻原子间的“强”相互作用。物质内不相邻的原子间的相互作用一般不强烈，这种相互作用不是化学键。分子之间的相互作用较弱，不属于化学键。稀有气体原子均已达到稳定结构，其原子间的相互作用微弱，也不能形成化学键。
(4)“相互作用”不能只理解为“相互吸引”。相互作用既包括相互吸引，也包括相互排斥，是二者的平衡。2．离子键与共价键比较【例1】 下列说法不正确的是( )
A．阴、阳离子结合成化合物的静电作用，属于离子键
B．原子之间通过共用电子对所形成的化学键，叫做共价键
C．化学键指的是相邻原子间的强烈的相互作用
D．只有活泼金属与活泼非金属原子间才能形成离子键解析 本题考查了化学键、离子键、共价键的概念。化学键的概念中有两点必须注意：一个是“相邻原子间”，一个是“强相互作用”。当阴、阳离子间形成离子键时，不但有这两种离子的静电吸引作用，而且也存在两种离子的核外电子之间、两种离子的原子核之间的排斥作用，形成了吸引与排斥的平衡。D选项非金属元素的原子间也能形成离子键，如铵盐。
答案 D【易错提醒】 (1)形成离子键的阴、阳离子之间不仅存在静电引力，还存在静电斥力。
(2)不是所有的物质中都存在化学键，稀有气体中不含有化学键。
(3)由金属元素和非金属元素形成的化合物不一定含有离子键(或不一定是离子化合物)。如BeCl2、AlCl3等含有共价键，是共价化合物。
(4)只由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物(可能含有离子键)，如NH4H、NH4NO3中含有离子键，属于离子化合物。(5)由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如H＋＋OH－===H2O、H＋＋CH3COO－===CH3COOH等，反应产物均是共价化合物。
(6)由两种共价化合物结合生成的化合物不一定是共价化合物。如NH3＋HCl===NH4Cl，NH4Cl为离子化合物。
(7)同族能形成离子键的元素是H与Li、Na、K等碱金属，LiH、NaH和KH中均存在离子键。变式训练1 下列各组物质中，化学键类型相同的是( )
A．NH4Cl和HNO3 B．Na2O和Na2O2
C．CaF2和Na2S D．NaOH和HCl
答案 C
解析 NH4Cl、NaOH、Na2O2中含离子键和共价键，HNO3、HCl中只含共价键，Na2O、 CaF2、Na2S只含离子键，C项化合物中均只含离子键。
【方法规律】 判断化学键的类型的方法
(1)从物质的组成元素判断：活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子一般形成离子键，少数金属元素原子与非金属元素原子化合形成共价键，如AlCl3、BeCl2等化合物中含有共价键；非金属元素原子间以共价键结合。(2)从物质的类型判断：(3)记住一些特殊物质的化学键类型：如AlCl3、BeCl2等含有共价键，铵盐、NH4H、Na2O2、CaO2、Na2S2等既有离子键，又有共价键。二、离子化合物与共价化合物的判断
1．判断离子化合物和共价化合物常见方法
(1)由化学键类型判断
只含有共价键的化合物是共价化合物，只含离子键或既含离子键又含共价键的化合物是离子化合物。
(2)由化合物类型判断
①活泼金属的氧化物(或过氧化物和氢化物)、强碱和大多数盐(少数盐如AlCl3、BeCl2等除外)属于离子化合物；
②非金属氧化物、非金属氢化物、含氧酸、多数有机物、少数盐(如AlCl3、BeCl2等)属于共价化合物。2．化学键和化合物关系的“一定”和“不一定”
(1)“一定”
①离子化合物中一定含有离子键；
②含有离子键的化合物一定是离子化合物(一定不是共价化合物)；
③共价化合物中一定不含离子键(一定含有共价键)；
④只含有共价键的化合物一定是共价化合物(一定不是离子化合物)。(2)“不一定”
①离子化合物中不一定含有共价键；
②金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3是共价化合物；
③含有共价键的化合物不一定是共价化合物；
④只含非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐是离子化合物。【例2】 下列物质中属于含共价键的离子化合物的是( )
A．H2S B．NH4NO3
C．K2S D．MgCl2
解析 H2S分中含有两个H—S共价键；NH4NO3中NH与NO之间以离子键结合，其中NH中N原子与H原子之间及NO中N原子与O原子之间都是以共价键结合；K2S中两个K＋分别与S2－间以离子键结合； MgCl2中Mg2＋与两个Cl－之间分别以离子键结合。H2S是共价化合物，NH4NO3、K2S、 MgCl2是离子化合物。
答案 B【知识归纳】 化学键与物质类别的关系【易错警示】 (1)共价键一般在非金属元素之间形成，但有些金属元素与非金属元素间也可以形成共价键，如AlCl3中存在共价键，而不存在离子键。
(2)非金属元素原子间也可能形成离子键，如铵盐中存在离子键，但两个非金属元素的原子间一定形成共价键。变式训练2 下列有关化学键的叙述正确的是( )
A．离子化合物中一定有离子键
B．含有共价键的化合物一定是共价化合物
C．非金属元素组成的化合物中只含共价键
D．单质分子中都存在化学键
答案 A
解析 A正确，离子化合物的定义就是含有离子键的化合物；B不正确，只含有共价键的化合物，才是共价化合物；C不正确，非金属元素组成的化合物中也可能既含共价键，又含离子键，如NH4Cl中NH与Cl－之间以离子键结合，N与H之间以共价键结合；D不正确，稀有气体单质中不含有共价键。3．属于电解质的共价化合物溶于水后发生电离，破坏共价键，熔化至液态时不破坏共价键(若不分解)，如HCl、HNO3等；属于非电解质的共价化合物溶于水后(若不与水反应)不破坏共价键，熔化至液态时不破坏共价键(若不分解)，如酒精等。
4．物质熔化时是否有化学键的破坏，关键看构成物质的微粒。由分子构成的物质不破坏共价键；由原子直接构成的单质或化合物(如金刚石、二氧化硅)熔化过程中破坏共价键。【例3】 下列物质的变化过程中，有共价键明显被破坏的是( )
A．I2升华 B．NaCl颗粒被粉碎
C．冰融化 D．HCl溶于水得到盐酸
解析 HCl分子中存在H—Cl共价键，溶于水后得到盐酸，HCl分子变成了H＋和Cl－，溶液中不再存在HCl分子。
答案 D
【方法总结】 先判断物质中所含化学键的类型，再根据物质的变化来判断。变式训练3 下列变化不属于化学变化的是( )
A．NH4Cl受热分解
B．石墨在高温下转化为金刚石
C．NaCl熔化
D．五氧化二磷吸水
答案 C
解析 NH4Cl受热分解破坏离子键及NH中的一个N—H共价键，形成HCl中的Cl—H键，属于化学变化；石墨和金刚石中碳原子之间存在共价键，二者转化必需破坏石墨中的碳碳键，形成金刚石中的碳碳键，属于化学变化； NaCl熔化只破坏离子键而无新化学键形成，不属于化学变化；五氧化二磷吸水与水发生反应，生成磷酸，破坏旧共价键，形成新共价键，属于化学变化。
【解题感悟】 只有旧化学键的断裂，而没有新化学键的形成的变化不属于化学变化，离子化合物溶于水或熔化条件下的电离不是化学变化。课件25张PPT。第2课时
化学键与化学反应中的能量变化[目标导航] 1.了解化学反应中存在能量变化。2.知道常见的放热反应和吸热反应。3.了解化学反应能量变化的实质。一、化学反应中的能量变化升高 NaOH＋HCl===NaCl＋H2O 释放 刺激性 降低 Ca(OH)2＋2NH4Cl===
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 吸收 能量 释放 吸收 【议一议】
1．放热反应一定容易发生，吸热反应一定难以发生吗？
答案 不一定，放热反应不一定容易发生，有些放热反应需要加热才能进行，如铜与氧气、硫与铁的反应。吸热反应不一定难发生，有些吸热反应常温下能进行，如Ca(OH)2与NH4Cl的反应。
2．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应吗？
答案 不一定，有些需要加热进行的反应是放热反应，如硫与铁的反应。二、化学反应中能量变化的实质及转化的形式
1．化学反应的实质
化学反应是旧化学键_____和新化学键_____的过程。
2．化学反应中能量变化的实质
在化学反应过程中，旧化学键的断裂需要_____一定的能量；新化学键的形成需要_____一定的能量，二者不相等。断裂 形成 吸收 释放 3．化学反应中放出或吸收能量的原因
在化学反应过程中，最终是吸收能量还是释放能量，取决于旧化学键断裂所吸收的总能量与新化学键形成所释放的总能量的相对大小。
若形成新化学键所释放的总能量大于破坏旧化学键所吸收的总能量，则该反应_____能量；如果形成新化学键所释放的能量小于破坏旧化学键所吸收的能量，则该反应_____能量。放出 吸收 4．化学反应中能量转化的形式
(1)化学反应的能量变化还可以看做是“储存”在物质内部的能量(_____能)转化为_____能、_____能或_____能等释放出来的过程。
(2)化学反应的能量变化也可以看做是_____能、_____能或_____能等物质外部的能量转化为物质内部的能量(_____能)被“储存”起来的过程。化学 热电光热电光化学 【议一议】
1．为什么所有化学反应前后都有能量的变化？
答案 因为化学反应一定有旧化学键的断裂和新化学键的形成，化学键断裂吸收的能量与新化学键形成释放的能量不等。
2．化学反应中能量变化全部表现为热能和光能吗？
答案 化学反应中能量变化不全部表现为热能和光能。化学反应中的能量还可以表现为电能等其他形式的能量。3．根据以下信息，判断1 mol H2(g)完全燃烧生成水蒸气时放出的能量为多少？
已知：1 mol H—H键完全断裂时吸收能量为436 kJ，1 mol O===O键完全断裂时吸收能量为498 kJ,1 mol H—O键形成时放出能量为465 kJ。一、化学反应中能量变化的原因
1．从化学键的角度分析
若E1＞E2，反应吸收能量；若E1＜E2，反应释放能量。2．从反应物和生成物所具有能量的角度分析
若反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，则反应释放能量(如图1)；
若反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，则反应吸收能量(如图2)。
【特别提醒】 化学反应中能量的转化不一定都表现为化学能与热能的转化。【例1】 已知反应X＋Y===M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( )
A．X的能量一定高于M的，Y的能量一定高于N的
B．破坏反应物中的化学键所吸收的总能量大于形成生成物中化学键所放出的总能量
C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D．因为该反应为放热反应，所以不必加热就可发生解析 由于该反应为放热反应，所以X和Y的总能量一定高于M和N的总能量，A不正确，C正确；破坏反应物中的化学键所吸收的总能量大于形成生成物中化学键所放出的总能量时，该反应则为吸热反应，B不正确；放热反应在通常情况下不一定就能反应，有些放热反应需要在一定的条件(如加热或光照等)下才能发生。
答案 C【归纳总结】 (1)断裂或形成化学键的能量表示：
吸收能量值＝E吸－E放
放出能量值＝E放－E吸
(2)物质内部能量H表示：
放热：H反＞H产
吸热：H产＞H反变式训练1 已知反应H2＋Cl2===2HCl，破坏1 mol H2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol Cl2 中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为Q3 kJ，则下列说法中正确的是( )
A．该反应反应物的总能量高于生成物的总能量
B．该反应的能量关系为Q1＋Q2 C．该反应需要在点燃或光照下进行，所以为吸热反应
D．该反应中化学能只能转化为热能
答案 A 解析 所有的燃烧反应都是放热反应，所以该反应反应物的总能量高于生成物的总能量，A正确；放热反应形成化学键释放的能量2Q3 kJ大于破坏化学键吸收的能量(Q1＋Q2) kJ，B不正确；该反应为放热反应，反应放热还是吸热取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小，与条件无关，C不正确；该反应化学能可以转化为热能，也可以转化为其他形式的能，如电能、光能等，D不正确。
【解题感悟】 ΔE(化学反应中能量的变化)＝E(断开反应物化学键所吸收的能量)－E(形成生成物化学键所释放的能量)。若ΔE>0，则为吸热反应；若ΔE <0，则为放热反应。二、放热反应和吸热反应【例2】 下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( )
A．铝粉与稀硫酸的反应
B．灼热的木炭与CO2反应
C．甲烷在氧气中的燃烧反应
D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
解析 铝粉与稀硫酸的反应、甲烷的燃烧反应均是放热反应，A、C不符合；Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应，但是一个非氧化还原反应，D不符合；灼热的木炭与CO2的反应既是吸热反应，又是氧化还原反应，B符合。
答案 B【易错警示】 吸热反应与放热反应判断的注意事项
(1)与反应条件(是否需加热)无关
①需要点燃、加热、光照的反应不一定是吸热反应，有些放热反应需要加热等条件引发反应。如H2在O2中点燃、铁粉与硫粉混合反应需要加热。
②不需要加热(在常温下)能进行的反应不一定是放热反应。如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，在常温下能反应。③在高温下或持续加热条件下进行的反应一般是吸热反应。
④放热反应在常温下不一定能进行反应，吸热反应在常温下也可能进行反应。
(2)不能将反应类型(吸、放热反应)与能量变化过程等同起来。化学反应中必然有能量的变化，但发生能量变化的却不一定是化学反应。如水蒸气变成液态水会放出能量，但这一过程属于物理变化。变式训练2 下列说法正确的是( )
A．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化
B．放热反应不需要加热就可以发生
C．反应条件是加热的反应都是吸热反应
D．化学反应放热还是吸热，取决于反应条件
答案 A解析 根据化学反应中除了遵循质量守恒定律，还遵循能量守恒定律，所以化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化，故A正确；放热反应有的需加热，有的不需加热，如木炭的燃烧是一个放热反应，但需要点燃，点燃的目的是使其达到着火点，故B、C错误；放热反应是指反应物所具有的总能量高于生成物的总能量，在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放，反之，就是吸热反应，与反应条件无关，故D错误。课件31张PPT。第2节 化学反应的快慢和限度
第1课时 化学反应的快慢[目标导航] 1.了解化学反应速率的概念和常用表示方法。2.知道浓度、温度和催化剂等外界条件对化学反应速率的影响，了解调控化学反应速率的方法。3.掌握化学反应速率的简单计算。一、化学反应速率
1．含义
化学反应速率是用来描述化学反应______的物理量。
2．表示方法
通常用单位时间内____________或____________的变化量来表示。快慢 反应物浓度 生成物浓度 浓度的变化量 时间 mol·L－1·s－1 mol·L－1·min－1 5．实例0.4 0.2 0.4 0.08 0.04 0.08 2∶1∶2 2．对同一化学反应，在相同的时间内，用不同的物质来表示其化学反应速率时，它们之间有什么关系？
答案 对同一化学反应，在相同的时间内，用不同的物质来表示的化学反应速率，化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比。二、影响化学反应速率的因素
1．探究影响化学反应速率的因素快反应物 本身的性质 快加快 快快快快快加快 2.影响化学反应速率的因素
(1)内因
不同的化学反应，具有不同的反应速率，这说明化学反应速率的大小主要取决于_________________。
(2)外因反应物本身的性质 加快 减慢 加快
减慢
加快
减慢
加快
加快【议一议】
1．增加反应物的用量，一定能增大化学反应速率吗？为什么？
答案 不一定，固态和纯液态反应物的浓度是一个常数，增加固态和纯液态物质的用量，化学反应速率不变。
2．升高温度，吸热反应和放热反应的速率都加快吗？
答案 都加快。升高温度，分子运动加快，单位时间内有效碰撞次数增多，反应速率必然加快。3．改变压强后，化学反应速率一定变化吗？
答案 不一定，改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变。当压强改变，但对物质的浓度无影响时，化学反应速率不变。如恒容密闭容器中通入“惰性气体”时，化学反应速率不变。一、化学反应速率的表示方法及简单计算
1．化学反应速率的表示方法
(1)表示一个化学反应的反应速率时，须指明用哪一种物质来表示。
(2)一定温度下，固态物质和纯液态物质的浓度是一个常数，所以不能用固态物质或纯液态物质表示反应速率。
(3)无论是用反应物还是用生成物表示化学反应速率，化学反应速率都取正值。(4)化学反应速率是某一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻时的瞬时反应速率。
(5)由于一个化学反应中各物质的化学计量数不一定相同，所以同一化学反应用不同的物质表示的化学反应速率数值可能不同，但所表示的意义相同。
(6)同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中相应的物质的化学计量数之比。
如对于反应：aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，其反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。2．化学反应速率的简单计算方法【例1】 在一体积固定的密闭容器中加入反应物A、B，发生如下反应：A＋2B===3C。反应经2 min后，A的浓度从开始时的1.0 mol·L－1降到0.8 mol·L－1。已知反应开始时B的浓度是1.2 mol·L－1，求：
(1)2 min末B、C的浓度。
(2)以单位时间内A的浓度的减小来表示2 min内该反应的平均速率。
(3)不同条件下，测得v(A)＝0.2 mol·L－1·min－1，v(B)＝0.5 mol·L－1·min－1，v(C)＝1.2 mol·L－1·min－1，则哪种情况下反应速率最快？【方法点拨】 化学反应快慢的比较
(1)同一反应不同条件或者不同时段内的反应速率比较时，先换算成同一物质、相同单位的反应速率，数值大的速率反应速率快。
(2)对于反应aA＋bB===cC，将v(A)∶v(B)的值与a∶b的值进行比较，若v(A)∶v(B)＝a∶b，二者速率相等；若v(A)∶v(B)＞a∶b，v(A)＞v(B)；v(A)∶v(B)＜a∶b，v(A)＜v(B)。
(3)不同反应之间的速率大小没有可比性。答案 D二、影响化学反应速率的外界因素
1．浓度
(1)只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应。
(2)在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。
(3)化学反应速率与固体颗粒的大小有关，颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快。
2．温度
(1)对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响。
(2)不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。3．压强
(1)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。
(2)由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。
(3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。
(4)压强改变的常见方式
①恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大，各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。
②恒温恒压：充入稀有气体→容器体积增大→各反应物的浓度减小→化学反应速率减小。 ③恒温：缩小容器体积→容器压强增大→反应物浓度增大→化学反应速率增大。
④恒温恒容：充入一种反应物→增大反应物浓度→化学反应速率增大。
4．催化剂
(1)催化剂参与化学反应，但其质量和化学性质在反应前后保持不变。
(2)催化剂只有在适宜的温度下才能最大限度地显示其催化作用，不同的催化剂所需要的适宜温度不一定相同。
(3)使用催化剂，可逆反应的正、逆反应速率增大的倍数相同。 解析 C为固体，增大C的用量，化学反应速率不变；将容器体积缩小，增大反应物浓度，反应速率加快；体积不变，充入N2，反应物浓度不变，化学反应速率不变；充入N2，体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减慢；体积不变，充入水蒸气，增大反应物浓度，反应速率加快；升高温度，反应速率加快。
答案 B
【易错警示】 只改变反应物的固体用量，化学反应速率不变；改变压强而反应物浓度不变，则化学反应速率不变。变式训练2 100 mL 0.6 mol·L－1 H2SO4溶液与过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但不影响生成H2的总量，可向反应物中加入适量的( )
A．Na2CO3固体 B．NaNO3溶液
C．K2SO4固体 D．K2SO4溶液
答案 D
【易错警示】 对于溶液中进行的离子反应： 课件26张PPT。第2课时 化学反应的限度[目标导航] 1.了解化学反应的可逆性，知道可逆反应的特征。2.了解化学平衡的概念和特征，能够判断平衡状态，知道条件改变时化学平衡会发生移动。3.认识化学反应的进行是有一定限度的。一、化学反应的限度——化学平衡状态
1．可逆反应
(1)概念：在_______条件下同时向____________方向进行的反应称为可逆反应。
(2)特点：一定条件下，反应物__________转化成生成物，反应只能进行到一定限度。
(3)表示：在可逆反应的化学方程式中，用“_______”号代替“===”号。相同 正、反两个 不能全部 2．化学平衡状态①反应开始时：v正最大，v逆为_____，原因是______________ ____________________。
②反应过程中：v正逐渐_______，v逆逐渐_______，原因是__________________________________________。
③反应达到平衡时(t1后)：v正＝v逆，反应物和生成物的浓度__________。
(2)化学平衡状态的概念
在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而__________，正反应速率与逆反应速率_____，这种状态称为化学平衡状态。0反应物浓度最 大，生成物浓度为0 减小 增大 反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大 不再改变 发生变化 相等 (3)化学平衡状态的特征
①逆：只有_____反应才能在一定条件下建立化学平衡状态。
②等：反应达到平衡时，v正_____v逆。
③动：化学平衡状态是一种_____平衡。达到平衡状态时，正反应和逆反应都依然在进行。
④定：条件一定时，反应物的浓度和生成物的浓度不再_____。
⑤变：外界条件发生改变时，原平衡状态被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡状态。可逆 ＝动态 改变 二、化学平衡移动
1．实验探究温度改变对化学平衡的影响变深 增加 变浅 减小 (2)结论
当其他条件不变时，升高反应体系的温度，化学平衡向______反应方向移动；降低反应体系的温度，化学平衡向______反应方向移动。
2．化学平衡移动的含义
对一个化学平衡状态改变条件时，原来的化学平衡将被______，并在新的条件下建立_______________，即发生化学平衡移动。
3．影响化学平衡移动的因素
影响因素有______、_____________、______等。吸热 放热 破坏 新的化学平衡 温度 反应物浓度 压强 【议一议】
升高温度，化学平衡一定向正反应方向移动吗？
答案 不一定，若正反应是吸热反应，则升高温度，化学平衡向正反应方向移动；若正反应为放热反应，则升高温度，化学平衡向逆反应方向移动。一、可逆反应的特点
1．正反应和逆反应发生条件相同。
2．正、逆反应同时存在，同时进行。
3．反应不能进行彻底，各反应物和生成物同时存在。
4．能量转化互逆。若正反应吸收能量，则逆反应释放能量。 答案 B
解析 该反应为可逆反应，当SO2和O2完全转化为SO3时，c(SO2)＝c(O2)＝0，c(SO3)＝0.4 mol·L－1；当SO3完全转化为SO2和O2时，c(SO3)＝0，c(SO2)＝0.4 mol·L－1，c(O2)＝0.2 mol·L－1。根据可逆反应的特点：可逆反应不可能进行到底，故平衡时，0＜c(SO2)＜0.4 mol·L－1，0＜c(SO3)＜0.4 mol·L－1,0＜c(O2)＜0.2 mol·L－1，且c(SO2)＋c(SO3)＝0.4 mol·L－1，只有B项符合题意。
【方法规律】 常采用极端假设法解释化学平衡中有关量的问题。二、化学平衡状态的判断方法
1．根据正、逆反应速率相等
(1)同一物质：同一种物质的生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)。
(2)不同物质：不同方向的化学反应速率之比＝化学计量数之比，即v正(A)∶v逆(B)＝A、B的化学计量数比。
2．根据各组分浓度不变
(1)各组分质量、物质的量、分子个数、物质的量浓度不变；对于有颜色变化的可逆反应，颜色不再改变；反应物的转化率不再变化。(2)各组分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数不变。
(3)反应前后气体化学计量数改变的反应：气体的总物质的量、恒温恒容条件下气体的总压强不变。
(4)恒温恒容条件下，有气体参加且物质状态反应前后改变的反应：混合气体的密度不变。
(5)恒温恒压条件下，反应前后全是气体且气体化学计量数改变的反应：混合气体的密度不变。
(6)恒容绝热条件下：反应混合物的密度不变。【关键提醒】 如下情况不能说明可逆反应达到化学平衡状态：
(1)对于反应前后气体化学计量数相等的反应，气体总物质的量不变或气体总压强不变。
(2)全部由气体参加和生成的反应，恒容时气体密度不变。
(3)各组分的浓度相等或成某一比例。
(4)不指明v正或v逆，或指明v正或v逆，但用不同物质表示时的比例关系不符合化学计量数之比。
(5)反应物和生成物全部是气体，且反应前后气体化学计量数不变的反应，平均相对分子质量不变。解析 化学平衡的标志之一是正反应速率与逆反应速率相等。①C的生成速率是正反应速率，C的分解速率是逆反应速率，能说明达到平衡；②生成n mol A，同时生成3n mol B均表示逆反应，不能说明达到平衡；③生成n mol A为逆反应，生成2n mol C即消耗n mol A，能说明达到平衡；④没有逆反应速率，不能说明达到平衡；本反应是一个气体总物质的量改变、混合气体的总压强改变、A、B、C浓度改变的反应，⑤⑥⑦它们不变时能说明可逆反应到达平衡状态；⑧分子个数比不能说明A、B、C的浓度是否不变，不能说明达到平衡。
答案 A课件46张PPT。第3节 化学反应的利用
第1课时 利用化学反应制备物质[目标导航] 1.掌握实验室制备氯气的原理和尾气处理方法。2.了解常见气体的制备装置及收集方法。3.了解一些常见物质的制备原理。一、利用化学反应制备氯气
1．氯气的实验室制法
(1)试剂：__________和__________。
(2)反应原理
化学反应方程式：__________________________________________。
离子反应方程式：__________________________________________。浓盐酸 二氧化锰 ①氧化剂是________，还原剂是________，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
②在MnO2与浓盐酸反应制取氯气的反应中体现了浓盐酸________性、_____性。
③若2 mol HCl参加反应，被氧化的HCl为_____ mol。
(3)反应特点MnO2 HCl 1∶2 还原 酸1(4)实验装置
仪器名称：①__________，②__________。分液漏斗 圆底烧瓶 (5)实验步骤 (6)尾气处理
为防止多余的Cl2污染空气，图示药品③应选用________溶液吸收，反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。
2．氯气的工业制法——电解饱和食盐水
(1)化学方程式：__________________________________。
氧化剂是______，还原剂是______。
(2)离子方程式：_________________________________。NaOH H2O NaCl 【议一议】
1．实验室用下列两种方法制Cl2：
①用0.15 mol 的MnO2与过量的12 mol·L－1的浓盐酸反应，②50 mL 12 mol·L－1的浓盐酸和足量的MnO2反应，所制得Cl2②比①________(填“多”或“少”)。
答案 少2．在实验室制备的Cl2中含有哪些杂质？应怎样除去？为防止环境污染，多余的Cl2一般用什么试剂吸收？
答案 HCl和水蒸气。分别通入装有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶。多余的Cl2一般用NaOH溶液吸收，以防污染环境。
3．从氧化还原反应知识的角度分析，工业上和实验室制备Cl2的反应原理有何异同？
答案 两个反应原理的共同点是把－1价的Cl氧化成0价的Cl，不同点是原料、条件不同。二、利用化学反应制备其他物质
1．几种气体物质的制备Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ CaCO3＋2HCl===
CaCl2＋H2O＋CO2↑ CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 2.常见固体或液体物质的工业制法Fe2O3 【议一议】
1．下列反应是否适宜于实验室制备气体？答案 (1)(2)(3)(5)(6)(7)不适宜于实验室制备气体。实验室制取气体要求原理正确，反应速率适宜，反应条件较容易实现，操作简单、安全等。(1)和(2)反应过快，(3)和(5)反应条件不易操作，(6)和(7)原理不正确，CaSO4微溶于水，阻止进一步反应；NH3和HCl遇冷生成NH4Cl。2．实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体，下列装置中合理的是________(填字母)。
答案 bd一、氯气的实验室制法
1．反应原理
用MnO2作氧化剂与浓盐酸反应：
(1)MnO2只能氧化浓盐酸，不能氧化稀盐酸，因为盐酸的还原性与浓度有关，盐酸越浓还原性越强，一旦浓盐酸变成稀盐酸，反应将不再进行。
(2)必须加热，常温下浓盐酸与MnO2不反应。(3)为减少制得的Cl2中HCl含量，加热温度不宜过高。
(4)浓盐酸在此反应中既表现还原性又表现酸性。表现还原性的HCl与表现酸性的HCl物质的量相等。
MnO2还可以用其他氧化剂(KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等)代替。如：
2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O2．实验装置①先除HCl，后除H2O；
②除去HCl可用图a或b装置，除H2O可用图c或d装置。(3)收集装置
向上排空气法如图e；排饱和食盐水法如图f。
气密性检验顺序：装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论。(4)尾气吸收装置
①接口连接顺序：净化时，应长进短出；干燥管应大口进小口出；
②尾气吸收不能用Ca(OH)2溶液，因为其浓度小，吸收不完全。3．实验操作顺序
先接(连接装置)后检(检查装置气密性)；先固(放入固体)后液(滴加液体)；先除(除HCl)后干(干燥，除H2O)；先排(排出空气)后收(收集氯气)。【例1】 实验室欲制备纯净干燥的Cl2。
(1)下图是一个学生设计的实验装置图。请分别指出这个装置中有哪些错误(全部填上)。①_________________________________________________；
②_________________________________________________；
③_________________________________________________；
④_________________________________________________；
⑤_________________________________________________；
⑥_________________________________________________；
⑦_________________________________________________。(2)在改正的装置中，请写出下列各试剂的作用：
①饱和食盐水_______________________________；
②浓硫酸___________________________________；
③NaOH溶液________________________________。
(3)除浓硫酸外，还可选用下列________(填序号)物质干燥Cl2。
①碱石灰 ②无水CaCl2 ③P2O5(4)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的方法装置正确的是________(填字母)。解析 (1)、(2)，首先应根据题目要求制得纯净、干燥的Cl2。稀盐酸与MnO2不反应，应选用浓盐酸，并且应在加热条件下与MnO2反应，为防止圆底烧瓶破裂，应隔石棉网加热。反应生成的Cl2中含有挥发出来的HCl和水蒸气，用饱和食盐水是为了除去HCl气体，用浓硫酸是为了除去水蒸气。应先除去HCl，再除水蒸气，图中两个洗气瓶的进出导管长短装反了。图中用向上排空气法收集Cl2时进出气导管的长短出错，最后多余的Cl2用NaOH溶液吸收，防止污染空气，但集气瓶没有出气导管，易产生危险。(3)因为Cl2能与碱反应，不能用碱石灰干燥。可用酸性干燥剂(浓硫酸和P2O5)或中性干燥剂(无水CaCl2)干燥，不能用碱性干燥剂(碱石灰)干燥。
(4)Cl2密度比空气大，收集Cl2用向上排空气法。Cl2是有毒气体，在制备和收集Cl2时必须有尾气吸收装置。A没有出气导管，A不可以；B用于收集密度比空气小的气体，B不可以；C用以收集密度比空气大的气体，且有尾气吸收装置，C可以；D装置由于Cl2能被NaOH溶液吸收，不能收集Cl2且出气导管不能插入液面中，D不可以。答案 (1)①应选用浓盐酸(或没用浓盐酸或用了稀盐酸) ②铁圈下缺少酒精灯 ③铁圈上方缺少石棉网④装有浓硫酸和装有饱和食盐水的洗气瓶颠倒了 ⑤两洗气瓶中的进气管应插入液面下，而出气管口应靠近瓶塞 ⑥收集Cl2的集气瓶进气管应插入到靠近集气瓶的底部，出气管口应靠近瓶塞 ⑦最后装有NaOH溶液的集气瓶缺少出气导管
(2)①吸收挥发出来的HCl气体 ②吸收水蒸气 ③吸收多余的Cl2
(3)②③ (4)C【解题感悟】 分析制备装置时需注意的几个问题
(1)明确实验目的；
(2)依据反应物的状态及反应条件确定制备装置；
(3)所制备物质是否具有特殊性质(即是否需要特殊保护)；
(4)制备过程中是否产生有毒气体。变式训练1 已知无水AlCl3(183 ℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾(AlCl3与水蒸气反应)，实验室可设计如下两种装置制备AlCl3。
(1)装置一：回答以下问题：
①实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2，制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是________(填字母)。
A．往烧瓶中加入MnO2粉末
B．加热
C．往烧瓶中加入浓盐酸
②装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是________________________，F中试剂的作用是__________________________________。
③用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为________。(2)装置二：仪器X与仪器Y(广口瓶)直接相连的意图是①用Y收集产物AlCl3，②防止堵塞玻璃导管。回答以下问题：①装置D中发生反应的化学方程式是___________________。
②能否去掉E装置________，原因是___________________。
③实验时应先点燃______处的酒精灯，其作用是_________。解析 (1)①操作时，先加固体，后加液体，再加热。②装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中HCl, F盛装浓硫酸，防止水蒸气进入E。③为除去多余的氯气和防止空气中的水蒸气进入E瓶中，可用干燥管盛装碱石灰代替F和G中的两种试剂的作用。
(2)①Al与Cl2在加热条件下生成AlCl3。②若去掉E装置，水蒸气进入Y会与Y中的AlCl3反应。③实验时先点燃A处的酒精灯，以排出装置中的空气，防止铝与氧气反应生成Al2O3。【归纳总结】 (1)利用气体制备物质时装置通常设计如下：制气→净化(除杂、干燥)→制备→收集→保护→尾气处理。
(2)制备的物质要尽量纯净。一般先除杂后制备。
(3)利用气体制备其他固体物质时要注意五防：防污染、防倒吸、防不纯、防变质、防堵塞。
(4)防倒吸装置主要有以下几类：二、实验室制备气体装置的选择
1．发生装置2.净化装置气体的干燥方法
浓硫酸可同时吸收NH3和H2O、碱石灰可同时吸收CO2(或SO2)和水。3．收集装置4.尾气吸收装置
(1)吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、CO2、SO2等)如图D。
(2)吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)如图B、C。
(3)点燃或收集于塑料袋中，如图A、E。【例2】 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是( )解析 A项，氨气的收集应使用向下排空气法，而图中为向上排空气法，A不正确；B正确；C项，铜与稀硝酸反应生成NO，不能用向上排空气法收集NO，而c中收集的是NO2，应由浓硝酸与铜反应制取，C不正确；D项，缺少加热装置，不能制取Cl2，D不正确。
答案 B【解题感悟】 (1)实验室制取气体的一套完整的装置一般由四部分组成。变式训练2 在实验室里可按下图所示装置来干燥、收集气体R，多余的气体可用水来吸收，则R是( )
A．NH3 B．NO
C．NO2 D．HCl
答案 A
解析 NO不能用排气法收集，NO2、HCl的收集方法不对，应长进短出。课件30张PPT。第2课时 化学反应为人类提供能量[目标导航] 1.了解化学反应中能量的转化形式。2.了解原电池的构成条件、工作原理和应用。3.了解常见的化学电源。一、化学能转化为热能
1．放热反应和吸热反应
(1)放热反应：化学反应过程产生的能量以_____能的形式______出来，像这样的反应属于放热反应。
(2)吸热反应：化学反应需要不断地吸收_____能来维持反应的进行，像这样的反应属于吸热反应。
2．化学反应中的能量转化形式热释放 热【议一议】
1．如图为“即热饭盒”的结构示意图。这种饭盒使用起来非常方便，撤去底部的隔板几分钟后，饭菜就变热了，试从能量转化的角度说明其中的原理。2．铁路工人经常利用铝热剂来焊接钢轨，你能解释其中的原理吗？二、化学能转化为电能
1．探究原电池的工作原理逐渐溶解，表面有气泡 反应产生H2 表面无气泡 不反应 逐渐溶解 锌 表面有气泡 Cu 发生偏转 电流 逐渐溶解且表面 都有气泡 反应 指针不偏转 无电流 无现象 不反应 无现象 指针不偏转 无电流 2．原电池
(1)概念
原电池是将_____能转化为_____能的装置。
(2)工作原理(以Zn—Cu原电池为例)化学 电负极 正极 Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 氧化 还原 锌铜H＋ 铜H2 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ (3)构成条件
①本质→有自发进行的__________反应；
②电极→有活泼性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)；
③溶液→两电极插入__________溶液或熔融电解质；
④回路→形成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。
(4)常见电池
①干电池：又称_____电池，如锌锰电池。
②蓄电池：又称_____电池，如铅蓄电池、镍氢电池、锂电池。
③_____电池：其能量转化率高，能长时间提供电能。如氢氧燃料电池。氧化还原 电解质 一次 二次 燃料 【议一议】
1．作为原电池两极的材料有什么要求？原电池的两个电极的电极材料必须都是金属电极吗？
答案 首先必须能导电；其次，若两电极都是金属，则活泼性不同。原电池的两个电极不一定都是金属材料，如干电池的正极材料是石墨，是非金属。2．在下图的装置中，属于原电池且有电流产生的是 ______。答案 ④⑦⑧⑨
解析 ①酒精是非电解质；②⑤没有形成闭合回路；③两电极活泼性相同；⑥两电极与H2SO4溶液均不反应。①②③⑤⑥均不能形成原电池。3．原电池工作时，负极失去的电子总数与正极得到的电子总数有何关系？为什么？
答案 相等。原电池中，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，根据氧化还原反应中电子守恒规律知，正极上得电子总数与负极上失电子总数相等。一、原电池工作原理
1．原电池的工作原理2．原电池正、负极的判断方法【关键提醒】 判断原电池要“四看”
一看本质：反应是自发进行的氧化还原反应。
二看电极：具有两个活泼性不同的电极(燃料电池的电极一般是惰性电极)。
三看溶液：电解质溶液(一般负极材料与电解质溶液反应)。
四看回路：电极、电解质溶液构成闭合回路。【例1】 如图是Zn和Cu形成的原电池，其实兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记下结论。其中正确的一组是( )
①Zn为正极，Cu为负极 ②H＋向负极移动 ③电子是由Zn经外电路流向Cu ④Cu极上有H2产生 ⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol ⑥正极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋
A．①②③ B．③④⑤
C．④⑤⑥ D．②③④ 解析 在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn为负极，Cu为正极，电子由Zn流出经导线流向Cu；负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故每转移1 mol电子时，产生0.5 mol H2；在溶液中H＋向正极移动，SO向负极移动。故①、②、⑥错误，③、④、⑤正确，选B项。
答案 B
【方法拓展】 判断电极时，有时不能只看金属的活动性强弱，还要看电解质溶液的性质，如：①Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；②Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu等金属更难失电子，Cu等金属作负极，Fe、Al作正极。变式训练1 一个原电池反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋=== Zn2＋＋Cu，该原电池的合理组成是( )
答案 C
解析 由总反应式知，Zn被氧化，作原电池的负极，符合条件的有B、C，电解质溶液中的反应为Cu2＋＋2e－=== Cu，B选项中是2H＋＋2e－===H2↑，故应选C。【方法规律】 (1)已知原电池的总反应方程式判断原电池的正负极时，可以直接根据化合价的升降来判断。发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。
(2)根据原电池总反应方程式设计原电池时，一般原电池的负极材料与电解质溶液反应。二、原电池原理的应用
1．加快氧化还原反应的速率
自发进行的氧化还原反应，形成原电池时反应速率增大。
例如，在Zn与稀H2SO4反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn和置换出的Cu在稀H2SO4中构成原电池，加快Zn与稀硫酸反应的速率。
2．比较金属的活动性强弱
两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。 例如，有两种金属a、b，用导线连接插入到稀H2SO4中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生，则a为负极，b为正极，金属活动性a＞b。
3．用于金属腐蚀保护
使金属制品作原电池正极而得到保护。
例如，将铁质输水管道与锌块相连，锌作原电池的负极失电子，保护铁不被腐蚀。
4．设计电池
理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。
例如，把Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋设计成原电池，可用Fe作负极，铜(或石墨)作正极，FeCl3溶液作电解质溶液。【例2】 现有如下两个反应：
A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，
B．Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋。
(1)根据上述两反应的本质，________(填字母)反应能设计成原电池，其原因是________________________。
(2)将上述反应中能设计成原电池的反应设计成原电池。
①写出电极反应式及反应类型：
负极：____________________________，____________；
正极：____________________________，____________。②画出装置图并标明电极材料与名称、电解质溶液、电子流向。
③若导线上通过电子1 mol，则正极质量增加________ g。
解析 (1)只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池，B是自发进行的氧化还原反应。
(2)根据电池反应式Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋可知，Cu失电子作负极，负极材料是Cu，正极材料应是比铜不活泼的金属或导电的非金属；Ag＋得电子，所以此电解质溶液只能为AgNO3溶液。
(3)由2Ag＋＋2e－===2Ag知导线上通过电子1 mol 生成Ag 1 mol。答案 (1)B A为非氧化还原反应，没有电子转移；B为氧化还原反应，有电子转移
(2)①Cu－2e－===Cu2＋ 氧化反应 2Ag＋＋2e－===2Ag 还原反应
②如图
③108【方法规律】 设计原电池的具体方法
(1)将已知氧化还原反应拆分为两个半反应：氧化反应和还原反应。
(2)选择电极材料和电解质溶液：要结合原电池的电极反应特点和两个半反应选择。
①电极材料的选择：一般选择较活泼的金属作负极，较不活泼金属或非金属导体作正极。负极一般能与电解质溶液或电解质溶液中溶解的物质反应。 ②电解质溶液的选择：电解质溶液一般能与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的物质能与负极发生反应。
(3)按要求画出原电池装置图，作必要的标注，注意形成闭合回路。
【特别提醒】 (1)在设计原电池时，若给出的离子方程式如：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，此时电解质不确定为具体的物质，只要是可溶性铜盐即可，如CuSO4、CuCl2等。
(2)两极金属不能是Na、K、Ca等活动性较强的金属。变式训练2 有a、b、c、d四种金属，将a与b用导线连结起来浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应剧烈。将Cu浸入b的盐溶液里，无明显变化。如果把Cu浸入c的盐溶液里，有c的单质析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A．d、c、a、b B．d、a、b、c
C．d、b、a、c D．b、a、d、c
答案 B
解析 活动性a＞b，d＞a，b＞Cu＞c。所以d＞a＞b＞c，B项正确。【方法总结】 金属活动性强弱的判断方法
(1)与水或酸反应置换出氢气的难易；
(2)最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱；
(3)置换反应。活泼性强的金属置换出活泼性弱的金属；
(4)一般阳离子的氧化性越弱，金属的活动性越强；
(5)通常情况下原电池中负极金属强于正极金属。
